——中频炉的工作原理

中频电源是中频炉的核心设备，其采用整流加逆变（AC-DC-AC）变换，先将电网的50Hz交流电流由桥式整流电路整成直流，滤波后的直流电送到逆变器，逆变器再将直流电变成频率可调的交流电，该电流在中频炉的感应线圈中产生中频交变的磁场，使炉中的炉料产生感应电动势，从而在炉料中产生涡流，使炉料被加热升温，直至熔化。其电路结构图如下：

图1 中频电源结构

——中频炉的工作原理

从电力公司角度，用户使用的用电设备是千差万别的，如何从众多的用户中识别哪些用户使用了中频炉设备是锁定窃电嫌疑的关键。中频炉的负荷电流曲线是有如下特征的：

特征一：既然是冶炼、铸造活动，必定是随着每一炉的生产而进行着有规律的起伏：投放废金属物料（低电流）—物料熔化（持续峰值高电流）—倾倒熔化物料（低电流）

特征二：中频炉是通过感应线圈加热，由于电力电子设备本身的控制策略，通过“脉冲式”的进行功率输出。

特征三：中频炉接近满载状态下功率因数极高，可达0.9，甚至更高，但在负载较轻时功率因数较低，仅为0.5左右，一般其平均功率因数较高。

结合上述特征，可调取用户的日用电曲线，当出现下图这类典型曲线时，即可判定该用户使用了中频炉，应该进行重点关注。

图2 典型的中频炉日负荷曲线

——三相桥式整流电路的平衡性

中频炉中普遍使用了三相桥式整流电路，这类整流设备通过“斩波”控制逻辑，将三相交流电变为直流电，为使设备稳定，会尽可能做到三相功率平衡，也就是说单纯的中频炉负荷不可能存在三相不平衡用电的情况。利用这一点，当发现电能表电流不一致的中频炉用户时，分流窃电嫌疑极大，可确定为高度嫌疑用户。

图3 某中频炉窃电用户的AC相电流曲线

——中频炉功率的离散性

中频炉作为一种感应加热设备，出于经济性考虑，在实际使用中，一般不会存在烧“半炉”的情况，因此其功率特性是离散的。例如一台500kW的炉子，点燃炉子功率就是500kW左右，不点炉子功率就是0kW，如果该用户功率长期为100kW，那么一定存在异常，可确定为高度嫌疑用户。

图4 窃电前后功率前后跳变示意图（红色为窃电后）

——电价利益三步反证法

前面提到，以中频炉作为主要用电设备的工厂电费与总成本占比通常能达到50%以上。这些工厂管理者无一例外都十分注重电费的控制，我们可以利用“电价利益三步反证法”从根本的逐利动机对窃电行为进行筛选，让窃电行为无所遁形。

第一步：按照以下公式利用营销系统统计同行业近三月平均电价。

近三月行业平均电价=（近三月行业基本电费+近三月行业电度电费）/近三月行业用电量

第二步：对全行业平均电价进行排序，筛选大于1.2倍平均电价中位数的用户作为初选关注用户，一般来讲，这些用户以这样的电价生产已经很难盈利了。

第三步：对初选关注用户进行进一步筛选，观察其营销系统流程，若近六个月内无启停用或减容流程为窃电嫌疑用户，可重点关注其电压电流，采取相关防范措施。若近六个月内有增容流程为特别重大嫌疑用户，可配合实地查验，有序开展下一步工作。

除窃电问题外，中频炉设备的使用厂家往往会还引申出地条钢非法冶炼，环保，谐波干扰，直流串扰等多种问题，本文列举的方法主要根据中频炉的负荷特征，通过数据分析对这类用户实现低成本监控，为电力公司反窃电提供有力支持。